平衡摇臂悬架步履复合式移动机器人稳定性分析

为解决移动机器人稳定性问题,对一种具有平衡摇臂悬架的步履复合式移动机器人进行研究。首先分析了平衡摇臂悬架机构的原理和结构。其次,针对斜坡路面变姿态,建立了纵翻和侧倾的数学模型。最后,针对单侧腿越障、变地隙工况进行了研究,对带有平衡摇臂悬架结构的机器人和普通的移动机器人的稳定性进行仿真和对比分析。分析结果表明,带有平衡摇臂悬架的机器人稳定性明显高于普通移动机器人。     

FSAE赛车双横臂独立悬架系统设计

双横臂独立悬架对FSAE赛车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性有着重要影响。依据FSAE大学生方程式大赛规则及参照经验值对包括轮距、轴距在内的整车参数进行确定。对轮胎、轮辋等部件进行选择,设计悬架立柱、摇臂部件,并利用CATIA软件进行三维模型的建立。基于ANSYS/Workbench协同仿真平台,对在转向和制动复合工况下的前立柱进行有限元分析。分析结果表明,满足材料的强度要求。设计的双横臂独立悬架为车辆悬架系统的结构优化和轻量化设计提供了参考。     

某越野车悬架下摆臂的结构轻量化设计

针对某越野车悬架的摆臂结构,应用轻型的铝合金材料替代原来的钢板材料。在结构的概念设计阶段,基于摆臂的多工况工作环境,采用密度法的拓扑优化技术,实现了摆臂结构的轻量化设计。最终,该越野车的悬架下摆臂实现减重12.10%     

FSAE赛车悬架系统的设计及分析

根据FSAE大赛规则要求,对赛车悬架系统的类型进行了选择,并对其进行了设计,确定了悬架的基本参数,在此基础上,在CATIA软件中建立了悬架总成的三维模型,对其关键零件前悬架摇臂进行了有限元分析,结果表明,其强度满足要求,对实车的制造提供了一定的参考.     

轮边电驱动减速系统齿轮腹板的轻量化设计

针对轮边驱动减速系统的齿轮腹板进行了轻量化设计。使用有限元仿真软件对齿轮模型进行拓扑优化,根据拓扑优化结果采用控制变量法进行轻量化设计。对不同设计方案的齿轮腹板进行有限元分析,比较不同结构的应力分布情况,得出最优的齿轮腹板轻量化设计方案。     

基于SIMP理论的鞍座支架拓扑优化设计

以某型车辆鞍座支架为研究对象,针对其结构偏重的问题,采用拓扑优化的方法使其结构轻量化。采用基于SIMP的材料插值方法对鞍座支架进行静态强度下拓扑优化分析。然后基于拓扑优化后的模型对原有鞍座支架进行重新设计,采用有限元分析验证拓扑优化结果。结果表明,优化后的鞍座支架质量减轻了26.3%,优化后的结构强度和刚度都符合设计要求。     

基于Workbench零件曲柄臂可靠性优化分析

文章分析了目前产品轻量化设计的现状,以某曲柄臂结构为研究对象,应用有限元分析软件进行了静力学求解,并基于其静力学结果对研究对象的结构进行了拓扑优化,依据优化结果对曲柄臂进行验证,通过改变对曲柄臂加强筋的厚度静应力对比分析表明,在满足刚度和强度条件下,曲柄臂的质量减少了4.1%,同时进行疲劳验证,该研究可为曲柄臂轻量化可靠性设计提供理论指导。     

农用挖掘机动臂结构优化设计

为了对农用挖掘机进行轻量化改进以降低生产成本,以市场现有的JKW-20山地农用挖掘机挖掘装置为研究对象,对农用挖掘机挖掘装置动臂结构进行参数化建模,运用ANSYS软件对其进行拓扑优化。基于拓扑优化的新结构,设计动臂新结构变量,以动臂结构应力和质量为优化目标,寻求动臂结构尺寸最优解。通过求解结果可知：运用响应面优化法能够使得动臂结构在保持安全可靠的前提下,其质量减轻19.36%,应力降低4.35%。     

油门踏板结构拓扑优化设计

目前拓扑优化设计技术广泛应用于汽车轻量化设计中。对概念设计中的油门踏板进行拓扑优化设计,得到踏板加强筋支撑结构形式,对优化设计后的结构进行强度校核计算,计算结果显示在达到预设失效载荷时,结构刚好能发生失效。使用拓扑优化设计能有效减少产品更新换代的设计时间。     

混凝土泵车轻量化臂架结构设计

随着混凝土泵车向轻量化方向发展,轻量化的臂架结构需求日益突出。以某型号混凝土泵车臂架结构为例,提出一种桁架式臂架结构拓扑优化设计方法。从臂架系统最危险工况的静力分析结果可知,末节臂架设计趋于保守。为充分发挥材料的承载性能,首先基于子结构法提取臂架的边界条件,然后根据臂架刚度和强度的工程设计要求,对臂架结构进行拓扑优化。结果表明,优化后的新型桁架式臂架结构实现了轻量化,静动态性能均有所提高。     

基于ABAQUS的飞机起落架扭力臂的拓扑优化

飞机起落架结构设计在满足一定结构刚度的前提下,应尽可能地轻量化。采用ABAQUS/CAE中的优化模块对起落架的扭力臂进行拓扑优化,基于条件算法建立优化任务,最终优化后的拓扑结构体积下降49.15%,最大应力下降4.09%,实现了轻量化的设计需求,为起落架的优化分析提供参考。     

基于ANSYS的AGV小车底盘优化设计

通过ANSYS对AGV小车建立三维模型,初步设计简化的底盘结构,对其进行静力学分析,得到底盘vonMises应力分布和变形的状况。在施加相同约束条件和载荷下,分别采用变密度法和水平集法对结构进行拓扑优化分析,以保留质量的30%为优化目标,得到底盘的拓扑结构模型。根据优化结果简化修复三维模型并以相同的约束条件进行静力学分析。结果表明,2个新模型结构都满足承载及刚度设计要求,实现AGV小车轻量化,减少材料消耗。     

气动隔绝门壳体件与门板件的拓扑优化设计

通过分析气动隔绝门壳体组件的应力与变形,在应力集中且过大位置利用ANSYS Workbench的Shape Optimization模块进行优化。根据其材料的相关属性与所受载荷,得出合理材料分布,对壳体组件进行优化,同时对门板进行拓扑优化以达到轻量化的目的。基于仿真结果优化空压机盖板结构,提出优化建议。     

对橡胶悬架装置动特性的改进探讨

以橡胶悬架装置为研究对象,考虑其动态特性与高速车辆动力总成低频与高频要求不同之间的矛盾,试图通过改进橡胶悬架装置的结构提高其动特性。建立了改进结构的橡胶悬架装置的力学模型,并对其进行了理论分析和仿真计算,结果表明改进后的橡胶悬架装置的动特性有了显著提高,对我国橡胶悬架装置的结构改进具有借鉴和指导意义。     

基于ABAQUS的飞机起落架扭力臂拓扑优化分析

起落架是飞机在起降过程中重要参与部件,也是飞机主要承重受力部分,对飞机起落架扭力臂的轻量化设计具有重要的研究意义。以飞机起落架的扭力臂为研究对象,利用仿真软件ABAQUS对其建模,导入优化设计模块,使用该软件自带的条件算法对飞机起落架扭力臂进行拓扑结构优化。拓扑优化后,与其初始设计模型相比,在承受的载荷基本不变情况下,应力减少了4%,体积减少了50%,满足扭力臂轻量化设计需求。     

SR100垂直摇臂式喷头摇臂有限元分析

针对垂直摇臂式喷头导流器几何结构及运动特性,研究了摇臂在运动过程中的受力及约束情况,并结合动力学理论计算公式,计算和分析了喷头在运动过程中载荷大小和约束情况.采用ANSYS Workbench软件,建立摇臂三维模型,对摇臂进行有限元模态分析、静力学分析及疲劳可靠性分析.通过有限元模态分析,得出各阶模态下摇臂的固有频率和振型,该摇臂的各阶振型主要表现为弯曲、扭曲及局部变形;当摇臂的工作频率小于41.785 Hz时,其振动以一阶振型为主.通过静力分析得出摇臂的应力分布情况,发现在摇臂安装导流器处存在较大的应力分布;通过对摇臂的疲劳分析,发现摇臂各部位安全系数差别很大,其最小值位于摇臂前端,为1.229 1,长期工作此处易发生裂纹或断裂.为提高摇臂的工作稳定性与可靠性,可以通过加强薄弱部位设计,或改进局部结构、提高材料的力学性能来实现.     

基于iSight的柴油机喷油摇臂结构优化

喷油摇臂是控制发动机喷油的关键部件,工作过程承受往复周期负载,容易疲劳失效,优化喷油摇臂对提升发动机整体性能具有重要作用。基于此,分析了传统叉形柴油机摇臂容易断裂的原因,通过AVL Excite TD进行动力学分析和实验验证,得到摇臂泵喷嘴侧反作用力负载,在Abaqus中对摇臂进行有限元分析,给出摇臂发生破坏性断裂的机理。通过iSight优化软件与Abaqus集成,采用优化有限元方法,以摇臂承受的最大应力值为目标函数,应用粒子群算法进行优化求解,设计了新型的摇臂结构。对两种摇臂机构的强度、刚度及抗疲劳性进行了对比,结果表明,新结构明显优于传统叉形结构。最后,对设计的新型摇臂机构进行了耐久性实验测试,验证了新结构设计的合理性和优越性。     

重型商用车驾驶室轻量化设计

以某重型商用车驾驶室为研究对象,运用拓扑优化设计方法对该驾驶室进行轻量化分析与改进设计,并与原驾驶室的性能进行了对比。结果表明,轻量化驾驶室的结构强度、刚度和低频固有振动特性不低于原驾驶室,并使驾驶室抗前部摆锤冲击和高顶驾驶室耐顶压性能得到了改善。在不改变驾驶室结构材料特性的条件下,使驾驶室质量减小46 kg,取得了良好的轻量化效果。     

全铝车身纯电动客车车顶骨架的轻量化设计

为了减少原全铝车身纯电动客车车顶骨架刚强度冗余,以某全铝城市客车车身为研究对象,基于拓扑优化理论对车顶骨架结构进行优化。建立全铝客车骨架有限元模型,选取形变较大的车顶骨架进行2种典型工况下的拓扑优化,依据拓扑结果对车顶骨架再设计,通过尺寸优化降低刚强度冗余,完成车顶骨架轻量化。结果表明,优化后的车顶骨架刚强度性能达标,质量显著降低。     

新能源客车车身结构设计及强度分析

本文采用基于有限元法的新能源客车车身机构优化设计及强度分析,结合拓扑理论,确定了汽车的结构形式,对拓扑后的车身结构进行有限元分析,保证了车身强度。分析证明:在保证车身结构强度的基础上,做到了新能源客车车身的轻量化设计,为新能源客车车身结构设计提供了一条有效途径。